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寒区旧水泥路面沥青罩面层间技术研究

作　者: 王小侠
导　师: 王选仓
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 水泥加铺沥青路面反射裂缝物元评价模型层间工作状态层间材料应用轮载疲劳试验直剪试验
分类号: U416.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

水泥混凝土板和沥青混凝土加铺层之间的粘结稳定性是保证加铺路面路用性能的关键,而这在很大程度上受层间工作性能的影响。目前各国对水泥加铺沥青路面技术进行了很多研究,也取得了一些成果。但在层间处治方面的研究仍不够深入和完善,尤其在冬季气温较低的寒区,加铺路面受低温的影响,极易产生反射裂缝等病害,迫切的需要科学有效的层间处治技术来提高路用性能。本文在广泛分析现有层间处治有关资料的基础上,结合寒区加铺沥青路面实际工程状况,对寒区旧水泥加铺沥青路面层间处治方法和理论做深入的研究,提出保证寒区旧水泥加铺沥青路面良好路用性能的层间技术。本文主要对以下几个方面的内容进行了研究：(1)系统调查分析吉林省气候状况、路面温度、道路交通及旧水泥加铺沥青路面状况,研究寒区水泥加铺沥青路面中存在的问题。(2)针对寒区加铺路面损坏状况,深入分析各评价方法,提出运用改进的物元模型评价加铺路面的损害状况；同时,结合评价结果与所评价路段实际状况,研究寒区加铺路面损害产生原因及相应预防措施,为寒区加铺路面提供依据。(3)针对寒区气温状况,研究层间工作状态,通过计算加铺层温度应力、加铺层温度-荷载耦合应力及层间剪切应力,研究加铺路面的内力受温度的影响,得到各应力随应力吸收层模量与厚度、加铺层模量与厚度的变化规律；并结合各单项层间工作状态影响因素与工况,对层间工作状态进行分级；同时研究在寒区低温条件下层间材料的适用性及性能指标,为层间设计提供依据。(4)进行了大型室内足尺反射裂缝试验,确定各类层间材料的抗反射裂缝能力,并通过室内低温拉伸试验,对层间材料组合性能进行深入研究；计算面层底部温度-荷载耦合拉应力,与面层的抗拉强度进行对比,并对材料组合进行分级,提出各类水泥加铺沥青路面工况及各级层间工作状态的适用层间材料组合,保障寒区旧水泥路面沥青罩面路用性能。(5)模拟寒区实际路况,通过荷载型、温度型反射裂缝室内试验、直剪及拉拔试验,对寒区各类层间材料组合下水泥加铺沥青路面的抗反射裂缝能力、抗剪能力及粘结性能进行研究,对夹层抗裂、抗剪、粘结效果验证,为各类水泥加铺沥青路面优选最佳层间材料和结构提供依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 研究内容及技术路线  13-17
    1.3.1 研究内容  13-14
    1.3.2 技术路线  14-17
第二章寒区路面温度及加铺措施调查研究  17-27
  2.1 吉林省气候状况分析  17-19
  2.2 吉林省加铺道路状况调查研究  19-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章寒区加铺路面损害评价及预防措施研究  27-43
  3.1 基于改进物元模型的寒区加铺路面损害评价  27-33
    3.1.1 加铺路面损害评价方法选择研究  27-28
    3.1.2 加铺路面损害评价物元模型  28-32
    3.1.3 加铺路面损害评价指标及权确定  32-33
  3.2 吉林典型加铺路面评价与分级  33-38
  3.3 加铺路面损害原因及预防措施  38-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章层间工作状态及材料性能指标研究  43-77
  4.1 加铺路面层间工作状态研究  43-53
    4.1.1 加铺层温度应力影响  43-46
    4.1.2 加铺层温度-荷载耦合应力  46-50
    4.1.3 层间剪应力  50-53
  4.2 层间工作状态分级  53-59
    4.2.1 层间工作状态单项分级  53-55
    4.2.2 寒区水泥加铺沥青路面工况分类  55-56
    4.2.3 寒区各类旧水泥加铺沥青路面层间工作状态等级  56-59
  4.3 层间材料适用性及其指标  59-76
    4.3.1 APP、SBS改性沥青油毡  59-66
    4.3.2 撒布式应力吸收层  66-69
    4.3.3 摊铺式应力吸收层  69-73
    4.3.4 玻纤格栅  73-75
    4.3.5 土工布  75-76
  4.4 本章小结  76-77
第五章层间材料应用研究  77-92
  5.1 各层间材料抗反射裂缝能力比较  77-79
  5.2 层间材料性能试验研究  79-83
    5.2.1 改性沥青油毡+撒布式热改性下封层+应力吸收层+玻纤格栅  79-80
    5.2.2 撒布式热改性下封层+应力吸收层+玻纤格栅  80
    5.2.3 摊铺式应力吸收层+玻纤格栅  80-81
    5.2.4 改性沥青油毡+撒布式热改性下封层  81-82
    5.2.5 摊铺式应力吸收层  82
    5.2.6 试验结果分析  82-83
  5.3 温度-荷载作用下加铺层与夹层组合应用研究  83-91
    5.3.1 材料组合应用分级  83-86
    5.3.2 第一类水泥加铺沥青路面适用层间组合  86-87
    5.3.3 第二类水泥加铺沥青路面适用层间组合  87-88
    5.3.4 第三类水泥加铺沥青路面适用层间组合  88-89
    5.3.5 第四类水泥加铺沥青路面适用层间组合  89-90
    5.3.6 结果分析  90-91
  5.4 本章小结  91-92
第六章层间材料组合工作效果试验研究  92-103
  6.1 各层间材料组合抗反射裂缝性能  92-98
    6.1.1 荷载型反射裂缝试验  92-96
    6.1.2 温度型反射裂缝试验  96-98
  6.2 各层间材料组合抗剪性能  98-100
  6.3 各层间材料组合粘结性能试验  100-101
  6.4 本章小结  101-103
研究结论及建议  103-106
参考文献  106-108
致谢  108

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